鉆孔制作方法及其鉆孔機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種夾層件中之鉆孔或深鉆孔的制作方法，此夾層件可具有多個(gè)、有時(shí)彼此互連的層。這些層中的一或多層可為電性導(dǎo)通，而例如與其直接相鄰的層沒有電性導(dǎo)通。再者，本發(fā)明有關(guān)一種用來執(zhí)行此一制作方法的鉆孔機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在某些技術(shù)領(lǐng)域中，鉆孔必須設(shè)置在夾層件中，并必須達(dá)到定義的深度。通常，此定義的深度并非相關(guān)之鉆孔的絕對深度，而是，其為相對深度，具有在材料內(nèi)部的一參考平面。因此，進(jìn)行鉆孔以通過一部份的電性導(dǎo)通層，而不用管例如電性導(dǎo)通層在夾層件中的位置，并避免鉆孔工具與連續(xù)的電性導(dǎo)通層接觸，這是必須的。
[0003]電性導(dǎo)通層與其他電性導(dǎo)通層應(yīng)具有電容效應(yīng)，不然就是必須可被向外導(dǎo)出，使其可以被接觸(或被接地)。這類型的夾層件的例子有多層印刷電路板或具有鋁/陶瓷結(jié)構(gòu)的夾層系統(tǒng)。
[0004]精密地制造這類型的夾層件有時(shí)顯得相當(dāng)困難，因無法精確地知道夾層件中個(gè)別的層的確切位置。在制造夾層件時(shí)，當(dāng)各個(gè)層被擠壓，這些層的厚度及它們在夾層件中的對齊位置可能因此產(chǎn)生偏移。
[0005]當(dāng)鉆孔要被置入此一夾層件時(shí)，在某一位置進(jìn)行鉆孔且鉆入某一段距離，而例如在不想要再進(jìn)一步鉆入相鄰的層的情況下，夾層件中層之位置的各種類型的變動(dòng)可能導(dǎo)致因失誤而未鉆到某一層或無意地鉆到某一層的情形。這可能使得整個(gè)夾層件變得沒有任何用處。
[0006]為此，德國專利DE 4340249A1描述了一種裝置，其中鉆孔機(jī)具有一電性導(dǎo)通鉆頭(鉆孔工具)以及夾層件中的各個(gè)層，此鉆頭連接到一量測裝置，以使得一旦該鉆頭接觸到電性導(dǎo)通層，各個(gè)層間的電位差可由此鉆頭確定得出。此外，此鉆頭并配備有一高度量測單元，藉此鉆頭相對于工件表面的高度可以被量測得出。此方式的基本原理對有些應(yīng)用方案是可靠的，特別是在存在的電性導(dǎo)通層的數(shù)目及它們在夾層件中的近似位置是已知的情況下。然而，此系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于:鉆頭同時(shí)接觸幾個(gè)某一高度下的電性導(dǎo)通層很可能導(dǎo)致不精確的量測。此外，此系統(tǒng)中，很難將可能的誤差信號列入考量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種改良的鉆孔或深鉆孔制作方法及其鉆孔機(jī)。
[0008]本發(fā)明涉及一種夾層件之鉆孔的制作方法，該夾層件具有一些內(nèi)連線層，這些內(nèi)連線層中至少一層為電性導(dǎo)通，而與其直接相鄰的兩個(gè)層沒有電性導(dǎo)通(換言之，作為非電性導(dǎo)通層的介電媒介是位于例如一些導(dǎo)電層之間)。開始進(jìn)行上述之方法時(shí)，夾層件內(nèi)至少一電性導(dǎo)通層的確切位置是未知的。但是，一般來說，夾層件內(nèi)各層的排列順序是已知的。換言之，舉例來說，當(dāng)夾層件具有三個(gè)電性導(dǎo)通層，則在確定出第一電性導(dǎo)通層后，可以將下一個(gè)電性導(dǎo)通的接觸確定為第二層。根據(jù)本發(fā)明，上述之方法包含如下步驟。
[0009]a)首先，提供有一鉆孔機(jī)，其具有幾個(gè)具不同鉆頭(鉆孔工具)的鉆孔主軸，不然就是這些鉆頭是可互換的。根據(jù)本發(fā)明之方法所采用之鉆頭是電性導(dǎo)通的，并且這些鉆頭在使用中被連接到一量測裝置，該量測裝置用來量測至少一電性導(dǎo)通層和一參考電位間(例如，地端)的電位差。此外，也提供有一深度量測單元，利用此深度量測單元，該鉆頭相對于一參考點(diǎn)(例如夾層件的表面或鉆頭全部拉出時(shí)的位置)的位置可以被量測得出。較佳地，該深度量測單元連接到鉆頭的前端，或者是Z軸量測系統(tǒng)(藉此，當(dāng)有一個(gè)接觸被建立時(shí)，可以直接/立即知道接觸點(diǎn)的深度。深度數(shù)據(jù)接著由各站點(diǎn)個(gè)別的量測系統(tǒng)傳送出去)Ο
[0010]b)于第一個(gè)處理步驟中，首先利用鉆孔機(jī)將一鉆孔置入到夾層件中，在此過程中，沿著鉆入方向進(jìn)行鉆入直到鉆頭(或其頂端)位于上游的一個(gè)位置，其假定是位于相鄰于電性導(dǎo)通層的非電性導(dǎo)通層中。換言之，于第一個(gè)處理步驟中，鉆孔被置入到夾層件中，其中基于先前已知的關(guān)于夾層件之結(jié)構(gòu)的資訊，鉆頭被認(rèn)為仍與電性導(dǎo)通層相距一段距離。假若幾個(gè)電性導(dǎo)通層已被貫通，深度量測系統(tǒng)會(huì)記錄各層的(深度)位置。通過此方法，一般來說可以在單個(gè)鉆孔程序中識別出許多個(gè)層。所生成之信號的品質(zhì)取決于幾何結(jié)構(gòu)條件(諸如鉆孔工具的直徑和棱角等、電性導(dǎo)通層的厚度以及電性導(dǎo)通層間彼此的距離)。舉例來說，若電性導(dǎo)通層間的距離過短，則量測系統(tǒng)可能會(huì)將多個(gè)層偵測成一個(gè)連續(xù)層。
[0011]c)因此，為了提升電性導(dǎo)通層位置偵測的精確度，鉆頭可在之后從盲孔拉出，并將該鉆頭替換為具有較小直徑的另一個(gè)鉆頭，用此來建立盲孔。這可利用工具切換的方式來達(dá)成，或者是采用另一個(gè)鉆頭主軸，其具有較小直徑之鉆頭。在較小之鉆頭被使用時(shí)，較小之鉆頭接著被連接到量測裝置，以量測電位差。
[0012]d)具有較小直徑的另一鉆頭可被插入到具有較大直徑之鉆頭先前所建立的盲孔中，并且利用該另一鉆頭，可將一個(gè)鉆孔置入到夾層件中，最少直到量測裝置偵測到一個(gè)電性導(dǎo)通層。
[0013]從而，通過深度量測單元，可確定出該另一鉆頭相對于參考點(diǎn)的位置。
[0014]利用前述之較小鉆頭，可避免先前建立之盲孔的內(nèi)壁與該較小之鉆頭接觸，因此不會(huì)導(dǎo)致量測裝置與導(dǎo)通或非導(dǎo)通層接通。量測裝置所偵測到的該較小之鉆頭的第一次接觸可因此被認(rèn)為是最可能是所想要的電性導(dǎo)通層。所述方法與眾不同的是，可避免錯(cuò)誤的信號，或至少是相當(dāng)程度降低了錯(cuò)誤的信號，更而甚者，所述方法可排除鉆頭上方某些電性導(dǎo)通層短路而可能造成的故障。
[0015]e)備選地，在偵測到所想要的電性導(dǎo)通層之后，通過繼續(xù)利用該另一(較小)鉆頭或者是利用另一個(gè)工具切換或主軸切換得出的鉆頭，在該盲孔中進(jìn)行鉆孔，以在夾層件中制作出一貫通鉆孔，此貫通鉆孔可利用例如第一(較大)鉆頭制得。在要額外制作貫通鉆孔的情況下，無需將鉆頭連接到量測裝置或進(jìn)行電性連接。較佳地，即使在此鉆孔程序中，也可以記錄各個(gè)電性導(dǎo)通層。
[0016]一般來說，在夾層件具有多個(gè)電性導(dǎo)通層的情況下，通過利用前述方法，至少一些或每一個(gè)電性導(dǎo)通層的個(gè)別位置可被依序偵測得出。當(dāng)信號品質(zhì)還不錯(cuò)時(shí)，也可能可以在單個(gè)鉆孔程序下以相當(dāng)好的品質(zhì)記錄一些電性導(dǎo)通層。只有當(dāng)一些或所有的層的相對位置已依序被偵測出時(shí)，如果可以的話，貫通鉆孔也可以接著被制得。
[0017]換言之，針對每個(gè)個(gè)別的電性導(dǎo)通層，步驟b)、c)和d)的執(zhí)行是備選的，特別是，當(dāng)想要將深鉆孔的精確度最大化時(shí)可以采用。
[0018]當(dāng)在步驟b)中通過深度量測單元記錄(深度)位置時(shí)，在一個(gè)特殊的例子中，個(gè)別站點(diǎn)的Z值的絕對值被記錄下來。為了具有一個(gè)清楚的零位階或參考位階，較佳地，在對鉆頭工具進(jìn)行尺度規(guī)格化時(shí)使用各個(gè)雷射轉(zhuǎn)換點(diǎn)。如果沒有這樣做，在例如這些鉆頭工具分別從主軸作不同的投射時(shí)，該參考位階可能在進(jìn)行工具切換時(shí)即遺失。深度的精度品質(zhì)亦相依于雷射量測的品質(zhì)。
[0019]備選的步驟c)和d)的存在目的是為了提升信號品質(zhì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在單個(gè)鉆孔路徑(行程)中可能可以擷取兩個(gè)、有時(shí)三個(gè)或三個(gè)以上的層的位置。單個(gè)鉆孔程序中越多個(gè)電性導(dǎo)通層被貫通，則信號越差。換言之，單個(gè)鉆孔路徑中每一個(gè)額外偵測到的層會(huì)使得信號的分散程度呈指數(shù)方式增加。但是，在本發(fā)明中，這也意味著這些層基本上可以在〃 一個(gè)行程"中被記錄。備選的步驟b)和c)可被執(zhí)行以提升偵測到之深度的品質(zhì)。
[0020]在下文中，夾層件特別是指板狀的元件，其具有長度和寬度(其維度在XY方向)，其長度和寬度通常明顯大于其厚度(Z方向)。夾層件的各個(gè)層基本上是沿著XY平面延伸，Z方向上的高度相當(dāng)?shù)汀?